JP2003018898A - ベクトル制御による電気車制御装置 - Google Patents
ベクトル制御による電気車制御装置Info
- Publication number
- JP2003018898A JP2003018898A JP2001195133A JP2001195133A JP2003018898A JP 2003018898 A JP2003018898 A JP 2003018898A JP 2001195133 A JP2001195133 A JP 2001195133A JP 2001195133 A JP2001195133 A JP 2001195133A JP 2003018898 A JP2003018898 A JP 2003018898A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- current
- axis
- frequency
- command
- magnetic flux
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 誘導電動機電流のリプル成分の影響を除去す
る。 【解決手段】 磁束指令、ｄ軸電流、ｑ軸電流、電圧指
令値及び出力周波数により、ロータ回転周波数演算手段
２８で演算したロータ回転周波数推定値から脈動成分を
除去するフィルタ３７を設けたものである。
る。 【解決手段】 磁束指令、ｄ軸電流、ｑ軸電流、電圧指
令値及び出力周波数により、ロータ回転周波数演算手段
２８で演算したロータ回転周波数推定値から脈動成分を
除去するフィルタ３７を設けたものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は，誘導電動機の磁
束とトルクとを制御するベクトル制御による電気車制御
装置に関するものである。
束とトルクとを制御するベクトル制御による電気車制御
装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図５は従来のベクトル制御による電気車
制御装置の構成を示すブロック図である。図５におい
て、パンタグラフ１は架線２より集電し、直流リアクト
ル３を介してフィルタコンデンサ４の一端に接続され
る。フィルタコンデンサ４のもう一端は車輪５を介し
て、レール６へと接地される。フィルタコンデンサ４に
は直流を任意の周波数の交流に変換するＶＶＶＦインバ
ータ（可変電圧可変周波数インバータ）７が接続されて
いる。そして、ＶＶＶＦインバータ７の交流側には，誘
導電動機８が接続される。ここで、ＶＶＶＦインバータ
７により誘導電動機２を駆動する制御方式の一つとして
は、いわゆるベクトル制御がある。このベクトル制御
は，電流・電圧・磁束をベクトル量として制御するもの
で、磁束軸に一致した軸をｄ軸とし、このｄ軸に直交す
る軸（トルク軸）をｑ軸とするｄｑ軸回転座標系上で，
速度検出器を用いずにＶＶＶＦインバータ７の制御を行
う。
制御装置の構成を示すブロック図である。図５におい
て、パンタグラフ１は架線２より集電し、直流リアクト
ル３を介してフィルタコンデンサ４の一端に接続され
る。フィルタコンデンサ４のもう一端は車輪５を介し
て、レール６へと接地される。フィルタコンデンサ４に
は直流を任意の周波数の交流に変換するＶＶＶＦインバ
ータ（可変電圧可変周波数インバータ）７が接続されて
いる。そして、ＶＶＶＦインバータ７の交流側には，誘
導電動機８が接続される。ここで、ＶＶＶＦインバータ
７により誘導電動機２を駆動する制御方式の一つとして
は、いわゆるベクトル制御がある。このベクトル制御
は，電流・電圧・磁束をベクトル量として制御するもの
で、磁束軸に一致した軸をｄ軸とし、このｄ軸に直交す
る軸（トルク軸）をｑ軸とするｄｑ軸回転座標系上で，
速度検出器を用いずにＶＶＶＦインバータ７の制御を行
う。
【０００３】次に、ベクトル制御について説明する。図
５において、電流検出器９で誘導電動機８に流れる相電
流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗを検出して、座標変換器１０に入力
する。座標変換器１０は誘導電動機８の相電流Ｉｕ、Ｉ
ｖ、Ｉｗを磁束軸に一致した軸をｄ軸とし，このｄ軸に
直交する軸（トルク軸）をｑ軸とするｄｑ軸回転座標系
の２軸に変換して、ｄ軸電流Ｉｄとｑ軸電流Ｉｑを演算
する。電流指令値演算手段１１は、磁束指令Φ＊とトル
ク指令Ｔｍ＊とに基づいて、トルク軸電流指令であるｑ
軸電流指令Ｉｑ＊と磁束軸電流指令であるｄ軸電流指令
Ｉｄ＊とを演算する。滑り周波数演算手段１２はｄ軸電
流指令Ｉｄ＊とｑ軸電流指令Ｉｄ＊に基づいて、与える
べき滑り周波数ωｓを演算する。電圧ベクトル制御演算
手段１３はトルク軸電流指令であるｑ軸電流指令Ｉｑ＊
と磁束軸電流指令であるｄ軸電流指令Ｉｄ＊と、ｄ軸電
流Ｉｄとｑ軸電流Ｉｑと、出力周波数ωｉとを入力とし
て、ｄ軸電圧指令Ｖｄ＊とｑ軸電圧指令Ｖｑ＊とを演算
する。ロータ回転周波数演算手段１４は出力周波数ωｉ
と、磁束指令Φ＊と、ｄ軸電流Ｉｄとｑ軸電流Ｉｑと、
ｄ軸電圧指令Ｖｄ＊とｑ軸電圧指令Ｖｑ＊とに基づい
て、ロータ回転周波数推定値Ｗｒ０を演算する。そし
て、ロータ回転周波数推定値Ｗｒ０と滑り周波数ωｓと
を加算器１５で加算してＶＶＶＦインバータ７の出力周
波数ωｉを演算する。位相演算手段１６はＶＶＶＦイン
バータ７の出力周波数ωｉを積分して位相θａｂを演算
する。ゲート制御手段１７は位相θａｂと、電圧指令Ｖ
ｄ＊、Ｖｑ＊とに基づいて，ＶＶＶＦインバータ７のゲ
ートを制御する。
５において、電流検出器９で誘導電動機８に流れる相電
流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗを検出して、座標変換器１０に入力
する。座標変換器１０は誘導電動機８の相電流Ｉｕ、Ｉ
ｖ、Ｉｗを磁束軸に一致した軸をｄ軸とし，このｄ軸に
直交する軸（トルク軸）をｑ軸とするｄｑ軸回転座標系
の２軸に変換して、ｄ軸電流Ｉｄとｑ軸電流Ｉｑを演算
する。電流指令値演算手段１１は、磁束指令Φ＊とトル
ク指令Ｔｍ＊とに基づいて、トルク軸電流指令であるｑ
軸電流指令Ｉｑ＊と磁束軸電流指令であるｄ軸電流指令
Ｉｄ＊とを演算する。滑り周波数演算手段１２はｄ軸電
流指令Ｉｄ＊とｑ軸電流指令Ｉｄ＊に基づいて、与える
べき滑り周波数ωｓを演算する。電圧ベクトル制御演算
手段１３はトルク軸電流指令であるｑ軸電流指令Ｉｑ＊
と磁束軸電流指令であるｄ軸電流指令Ｉｄ＊と、ｄ軸電
流Ｉｄとｑ軸電流Ｉｑと、出力周波数ωｉとを入力とし
て、ｄ軸電圧指令Ｖｄ＊とｑ軸電圧指令Ｖｑ＊とを演算
する。ロータ回転周波数演算手段１４は出力周波数ωｉ
と、磁束指令Φ＊と、ｄ軸電流Ｉｄとｑ軸電流Ｉｑと、
ｄ軸電圧指令Ｖｄ＊とｑ軸電圧指令Ｖｑ＊とに基づい
て、ロータ回転周波数推定値Ｗｒ０を演算する。そし
て、ロータ回転周波数推定値Ｗｒ０と滑り周波数ωｓと
を加算器１５で加算してＶＶＶＦインバータ７の出力周
波数ωｉを演算する。位相演算手段１６はＶＶＶＦイン
バータ７の出力周波数ωｉを積分して位相θａｂを演算
する。ゲート制御手段１７は位相θａｂと、電圧指令Ｖ
ｄ＊、Ｖｑ＊とに基づいて，ＶＶＶＦインバータ７のゲ
ートを制御する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来のベクトル制御に
よる電気車制御装置は以上のように構成されているの
で、誘導電動機７に流れる誘導電動機電流を用いてロー
タ回転周波数を推定するため、誘導電動機電流にリプル
が含まれているとロータ回転周波数推定値に誘導電動機
電流のリプル成分が含まれて精度のよい速度推定を行う
のが困難となる。そこで、誘導電動機電流のリプル成分
の影響を少なくするために、搬送波のキャリア周波数を
高くしている。しかし、搬送波のキャリア周波数を高く
すると電気車制御装置の冷却性能が低下するため冷却器
が大形化するという問題点があった。この発明は、誘導
電動機電流のリプル成分の影響を除去することができる
ベクトル制御による電気車制御装置を提供することを目
的とするものである。
よる電気車制御装置は以上のように構成されているの
で、誘導電動機７に流れる誘導電動機電流を用いてロー
タ回転周波数を推定するため、誘導電動機電流にリプル
が含まれているとロータ回転周波数推定値に誘導電動機
電流のリプル成分が含まれて精度のよい速度推定を行う
のが困難となる。そこで、誘導電動機電流のリプル成分
の影響を少なくするために、搬送波のキャリア周波数を
高くしている。しかし、搬送波のキャリア周波数を高く
すると電気車制御装置の冷却性能が低下するため冷却器
が大形化するという問題点があった。この発明は、誘導
電動機電流のリプル成分の影響を除去することができる
ベクトル制御による電気車制御装置を提供することを目
的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明に係わるベクト
ル制御による電気車制御装置は、可変電圧可変周波数イ
ンバータ（ＶＶＶＦインバータ）と、このＶＶＶＦイン
バータにより駆動される誘導電動機と、磁束指令とトル
ク指令とにより誘導電動機に供給する電流の電流指令値
を演算する電流指令演算手段と、電流指令値から滑り周
波数を演算する滑り周波数演算手段と、電流指令値に一
致する電動機電流が得られる電圧指令値を演算する電圧
ベクトル制御演算手段と、誘導電動機の電流をｄ軸電流
及びｑ軸電流に座標変換する座標変換手段と、ロータ回
転周波数推定値と滑り周波数とを加算して出力周波数を
演算する出力周波数演算手段と、磁束指令、ｄ軸電流、
ｑ軸電流、電圧指令値及び出力周波数によりロータ回転
周波数推定値を演算するロータ回転周波数演算手段と、
出力周波数を積分して位相を演算する位相演算手段と、
電圧指令値及び上記位相からＶＶＶＦインバータの出力
電圧が電圧指令値と一致するようにゲート制御するゲー
ト制御手段とを備えたベクトル制御による電気車制御装
置において、ロータ回転周波数推定値から脈動成分を除
去するフィルタを設けたものである。さらに、ロータ回
転周波数演算手段に入力されたｄ軸電流及びｑ軸電流か
ら脈動成分を除去する一次フィルタを設けたものであ
る。
ル制御による電気車制御装置は、可変電圧可変周波数イ
ンバータ（ＶＶＶＦインバータ）と、このＶＶＶＦイン
バータにより駆動される誘導電動機と、磁束指令とトル
ク指令とにより誘導電動機に供給する電流の電流指令値
を演算する電流指令演算手段と、電流指令値から滑り周
波数を演算する滑り周波数演算手段と、電流指令値に一
致する電動機電流が得られる電圧指令値を演算する電圧
ベクトル制御演算手段と、誘導電動機の電流をｄ軸電流
及びｑ軸電流に座標変換する座標変換手段と、ロータ回
転周波数推定値と滑り周波数とを加算して出力周波数を
演算する出力周波数演算手段と、磁束指令、ｄ軸電流、
ｑ軸電流、電圧指令値及び出力周波数によりロータ回転
周波数推定値を演算するロータ回転周波数演算手段と、
出力周波数を積分して位相を演算する位相演算手段と、
電圧指令値及び上記位相からＶＶＶＦインバータの出力
電圧が電圧指令値と一致するようにゲート制御するゲー
ト制御手段とを備えたベクトル制御による電気車制御装
置において、ロータ回転周波数推定値から脈動成分を除
去するフィルタを設けたものである。さらに、ロータ回
転周波数演算手段に入力されたｄ軸電流及びｑ軸電流か
ら脈動成分を除去する一次フィルタを設けたものであ
る。
【０００６】
【発明の実施の形態】実施の形態１．図１は実施の形態
１の構成を示すブロック図、及び図２は図１の要部を示
すブロック図である。図１及び図２において、１８ａは
架線、１８ｂはレール、１９ａはパンタグラフ、１９ｂ
は車輪、２０はフィルタコンデンサ、２１はＶＶＶＦイ
ンバータ、２２は誘導電動機、２３は電流検出器で、誘
導電動機２３の相電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗを検出する。２
４は座標変換器で、相電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗを磁束軸に
一致した軸をｄ軸とし、ｄ軸に直交する軸（トルク軸）
をｑ軸とするｄｑ軸回転座標系の２軸に変換して、ｄ軸
電流Ｉｄとｑ軸電流Ｉｑとを演算する。２５は電流値指
令演算手段で、磁束指令Φ＊とトルク指令Ｔｍ＊とに基
づいて、トルク軸電流指令であるｑ軸電流指令Ｉｑ＊と
磁束軸電流指令であるｄ軸電流指令Ｉｄ＊とを演算す
る。２６は滑り周波数演算手段で、ｑ軸電流指令Ｉｑ＊
とｄ軸電流指令Ｉｄ＊に基づいて、与えるべき滑り周波
数ωｓを演算する。２７は電圧ベクトル制御演算手段
で、ｑ軸電流指令Ｉｑ＊と磁束軸電流指令であるｄ軸電
流指令Ｉｄ＊と、ｄ軸電流Ｉｄとｑ軸電流Ｉｑと、出力
周波数ωｉとを入力とし、ｄ軸電圧指令Ｖｄ＊とｑ軸電
圧指令Ｖｑ＊とを演算する。
１の構成を示すブロック図、及び図２は図１の要部を示
すブロック図である。図１及び図２において、１８ａは
架線、１８ｂはレール、１９ａはパンタグラフ、１９ｂ
は車輪、２０はフィルタコンデンサ、２１はＶＶＶＦイ
ンバータ、２２は誘導電動機、２３は電流検出器で、誘
導電動機２３の相電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗを検出する。２
４は座標変換器で、相電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗを磁束軸に
一致した軸をｄ軸とし、ｄ軸に直交する軸（トルク軸）
をｑ軸とするｄｑ軸回転座標系の２軸に変換して、ｄ軸
電流Ｉｄとｑ軸電流Ｉｑとを演算する。２５は電流値指
令演算手段で、磁束指令Φ＊とトルク指令Ｔｍ＊とに基
づいて、トルク軸電流指令であるｑ軸電流指令Ｉｑ＊と
磁束軸電流指令であるｄ軸電流指令Ｉｄ＊とを演算す
る。２６は滑り周波数演算手段で、ｑ軸電流指令Ｉｑ＊
とｄ軸電流指令Ｉｄ＊に基づいて、与えるべき滑り周波
数ωｓを演算する。２７は電圧ベクトル制御演算手段
で、ｑ軸電流指令Ｉｑ＊と磁束軸電流指令であるｄ軸電
流指令Ｉｄ＊と、ｄ軸電流Ｉｄとｑ軸電流Ｉｑと、出力
周波数ωｉとを入力とし、ｄ軸電圧指令Ｖｄ＊とｑ軸電
圧指令Ｖｑ＊とを演算する。
【０００７】２８はロータ回転周波数演算手段で、出力
周波数ωｉと、磁束指令Φ＊と、ｄ軸電流Ｉｄとｑ軸電
流Ｉｑと、ｄ軸電圧指令Ｖｄ＊とｑ軸電圧指令Ｖｑ＊と
に基づいて、ロータ回転周波数推定値Ｗｒ０を演算す
る。なお、ロータ回転周波数演算手段２８は、誘導電動
機モデル部２９と、積分器３０と、２次磁束推定補正部
３１と、加算器３２と、モータ電流推定部３３と、減算
器３４と、ロータ回転周波数推定調整器３５と、ロータ
回転周波数推定器３６と、フイルタ３７とから構成され
ている。３８は出力周波数演算手段で、ロータ回転周波
数推定値Ｗｒ０と滑り周波数ωｓとを加算してＶＶＶＦ
インバータ２１の出力周波数ωｉを演算する。３９は位
相演算手段で、出力周波数ωｉを積分して位相θａｂを
演算する。４０はゲート制御手段で、位相θａｂと、電
圧指令Ｖｄ＊、Ｖｄ＊とに基づいて、ＶＶＶＦインバー
タ２１のゲートを制御する。
周波数ωｉと、磁束指令Φ＊と、ｄ軸電流Ｉｄとｑ軸電
流Ｉｑと、ｄ軸電圧指令Ｖｄ＊とｑ軸電圧指令Ｖｑ＊と
に基づいて、ロータ回転周波数推定値Ｗｒ０を演算す
る。なお、ロータ回転周波数演算手段２８は、誘導電動
機モデル部２９と、積分器３０と、２次磁束推定補正部
３１と、加算器３２と、モータ電流推定部３３と、減算
器３４と、ロータ回転周波数推定調整器３５と、ロータ
回転周波数推定器３６と、フイルタ３７とから構成され
ている。３８は出力周波数演算手段で、ロータ回転周波
数推定値Ｗｒ０と滑り周波数ωｓとを加算してＶＶＶＦ
インバータ２１の出力周波数ωｉを演算する。３９は位
相演算手段で、出力周波数ωｉを積分して位相θａｂを
演算する。４０はゲート制御手段で、位相θａｂと、電
圧指令Ｖｄ＊、Ｖｄ＊とに基づいて、ＶＶＶＦインバー
タ２１のゲートを制御する。
【０００８】次に動作について説明する。図１及び図２
において、電流検出器２３で誘導電動機２２に流れる相
電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗを検出して、座標変換器２４に入
力する。座標変換器２４は誘導電動機２２の相電流Ｉ
ｕ、Ｉｖ、Ｉｗを磁束軸に一致した軸をｄ軸とし，この
ｄ軸に直交する軸（トルク軸）をｑ軸とするｄｑ軸回転
座標系の２軸に変換して、ｄ軸電流Ｉｄとｑ軸電流Ｉｑ
を演算する。一方、電流指令値演算手段２５は、磁束指
令Φ＊とトルク指令Ｔｍ＊とに基づいて、トルク軸電流
指令であるｑ軸電流指令Ｉｑ＊と磁束軸電流指令である
ｄ軸電流指令Ｉｄ＊とを式（１）により演算する。式
（１）において、Ｍは相互インダクタンス、Ｌ２は２次
インダクタンスである。
において、電流検出器２３で誘導電動機２２に流れる相
電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗを検出して、座標変換器２４に入
力する。座標変換器２４は誘導電動機２２の相電流Ｉ
ｕ、Ｉｖ、Ｉｗを磁束軸に一致した軸をｄ軸とし，この
ｄ軸に直交する軸（トルク軸）をｑ軸とするｄｑ軸回転
座標系の２軸に変換して、ｄ軸電流Ｉｄとｑ軸電流Ｉｑ
を演算する。一方、電流指令値演算手段２５は、磁束指
令Φ＊とトルク指令Ｔｍ＊とに基づいて、トルク軸電流
指令であるｑ軸電流指令Ｉｑ＊と磁束軸電流指令である
ｄ軸電流指令Ｉｄ＊とを式（１）により演算する。式
（１）において、Ｍは相互インダクタンス、Ｌ２は２次
インダクタンスである。
【０００９】
【数１】
【００１０】滑り周波数演算手段２６においては、ｄ軸
電流指令Ｉｄ＊とｑ軸電流指令Ｉｑ＊とに基づいて、与
えるべき滑り周波数ωｓを式（２）により演算する。式
（２）において、Ｒ２は２次抵抗である。
電流指令Ｉｄ＊とｑ軸電流指令Ｉｑ＊とに基づいて、与
えるべき滑り周波数ωｓを式（２）により演算する。式
（２）において、Ｒ２は２次抵抗である。
【００１１】
【数２】
【００１２】ロータ回転周波数演算手段２８の誘導電動
機モデル部２９においては、ｄ軸電圧指令Ｖｄ＊とｑ軸
電圧指令Ｖｑ＊と、出力周波数ωｉと、電流誤差ベクト
ルｅｉｄ，ｅｉｑと、１次，２次の磁束であるｐｄｓ，
ｐｑｓ，ｐｄｒ１，ｐｑｒを状態変数として、式（３）
により演算する。式（３）において、ｐｄｓは推定１次
側のｄ軸の磁束、ｐｑｓは推定１次側のｑ軸の磁束、ｐ
ｄｒ１は推定２次側のｄ軸の磁束、ｐｑｒは推定２次側
のｑ軸の磁束、ｅｉｄはｄ軸電流誤差ベクトル、ｅｉｑ
はｑ軸電流誤差ベクトルである。
機モデル部２９においては、ｄ軸電圧指令Ｖｄ＊とｑ軸
電圧指令Ｖｑ＊と、出力周波数ωｉと、電流誤差ベクト
ルｅｉｄ，ｅｉｑと、１次，２次の磁束であるｐｄｓ，
ｐｑｓ，ｐｄｒ１，ｐｑｒを状態変数として、式（３）
により演算する。式（３）において、ｐｄｓは推定１次
側のｄ軸の磁束、ｐｑｓは推定１次側のｑ軸の磁束、ｐ
ｄｒ１は推定２次側のｄ軸の磁束、ｐｑｒは推定２次側
のｑ軸の磁束、ｅｉｄはｄ軸電流誤差ベクトル、ｅｉｑ
はｑ軸電流誤差ベクトルである。
【００１３】
【数３】
【００１４】誘導電動機モデル部２９の出力であるｄｐ
ｄｓ，ｄｐｑｓ，ｄｐｄｒ，ｄｐｑｒを積分器３０で積
分することによって、式（４）に示すように１次及び２
次の磁束を推定することができる。
ｄｓ，ｄｐｑｓ，ｄｐｄｒ，ｄｐｑｒを積分器３０で積
分することによって、式（４）に示すように１次及び２
次の磁束を推定することができる。
【００１５】
【数４】
【００１６】２次磁束推定補正部３１においては、磁束
指令Φ＊ に一致した２次磁束がｄ軸に立ち上がった状
態において、その動作点近傍での安定動作を保証するも
のである。２次磁束推定補正部３１は、誘導電動機２２
が惰行状態から、さらに加速する力行状態もしくは減速
するための回生状態になっても、再起動の際の動作点へ
の引き込みを容易にし、安定かつ確実な再起動動作を行
うことができるように推定２次側のｄ軸の磁束を磁束指
令Φ＊と一致した立ち上げを行うものである。２次磁束
推定補正部３１の具体的な演算方法は、式（５）及び式
（６）で与えられる。式（５）（６）において、ｋｐは
２次磁束推定補正比例ゲイン、Ｔｐｉは２次磁束推定補
正積分時定数、ｓはラプラス演算子である。
指令Φ＊ に一致した２次磁束がｄ軸に立ち上がった状
態において、その動作点近傍での安定動作を保証するも
のである。２次磁束推定補正部３１は、誘導電動機２２
が惰行状態から、さらに加速する力行状態もしくは減速
するための回生状態になっても、再起動の際の動作点へ
の引き込みを容易にし、安定かつ確実な再起動動作を行
うことができるように推定２次側のｄ軸の磁束を磁束指
令Φ＊と一致した立ち上げを行うものである。２次磁束
推定補正部３１の具体的な演算方法は、式（５）及び式
（６）で与えられる。式（５）（６）において、ｋｐは
２次磁束推定補正比例ゲイン、Ｔｐｉは２次磁束推定補
正積分時定数、ｓはラプラス演算子である。
【００１７】
【数５】
【００１８】速度検出器を用いない速度センサレスベク
トル制御を適用した電気車制御装置では、誘導電動機２
２の再起動時に、誘導電動機２のロータ回転周波数が不
明であるために、磁束指令Φ＊に一致した磁束がｄ軸に
立ち上がった状態への引き込みに失敗し、磁束の立ち上
げれない場合がある。２次磁束推定補正部３１によって
磁束指令Φ＊と一致した推定２次側のｄ軸の磁束を与え
ることにより、再起動動作を安定かつ素早く確実に行う
ことができる。すなわち，磁束指令Φ＊に一致した磁束
が補償できるため、通常の動作点、すなわち磁束指令Φ
＊に一致した磁束がｄ軸に立ち上がった状態の安定性を
常に保証できる。２次磁束推定補正部３１の出力ｐｄｒ
０と積分器３０の出力ｐｄｒとを、式（７）のように加
算器３２によって加算する。 ｐｄｒ１＝ｐｄｒ＋ｐｄｒ０ ・・・（７） 磁束指令Φ＊に一致した磁束がｄ軸に立ち上がった通常
の動作点近傍においては、磁束指令Φ＊と推定２次磁束
ｐｄｒが一致して、偏差であるＰｐｄｒは零となるた
め、式（８）が成立する。 ｐｄｒ１＝ｐｄｒ ・・・（８） モータ電流推定部３３においては、推定１次及び２次磁
束ｐｄｓ，ｐｑｓ，ｐｄｒ１，ｐｑｒが入力され、式
（９）により誘導電動機電流の推定値ｉｄｓ０，ｉｑｓ
０が演算される。式（９）において、Ｍは相互インダク
タンス、Ｌ２は２次インダクタンス、Ｌ１は１次インダ
クタンスである。
トル制御を適用した電気車制御装置では、誘導電動機２
２の再起動時に、誘導電動機２のロータ回転周波数が不
明であるために、磁束指令Φ＊に一致した磁束がｄ軸に
立ち上がった状態への引き込みに失敗し、磁束の立ち上
げれない場合がある。２次磁束推定補正部３１によって
磁束指令Φ＊と一致した推定２次側のｄ軸の磁束を与え
ることにより、再起動動作を安定かつ素早く確実に行う
ことができる。すなわち，磁束指令Φ＊に一致した磁束
が補償できるため、通常の動作点、すなわち磁束指令Φ
＊に一致した磁束がｄ軸に立ち上がった状態の安定性を
常に保証できる。２次磁束推定補正部３１の出力ｐｄｒ
０と積分器３０の出力ｐｄｒとを、式（７）のように加
算器３２によって加算する。 ｐｄｒ１＝ｐｄｒ＋ｐｄｒ０ ・・・（７） 磁束指令Φ＊に一致した磁束がｄ軸に立ち上がった通常
の動作点近傍においては、磁束指令Φ＊と推定２次磁束
ｐｄｒが一致して、偏差であるＰｐｄｒは零となるた
め、式（８）が成立する。 ｐｄｒ１＝ｐｄｒ ・・・（８） モータ電流推定部３３においては、推定１次及び２次磁
束ｐｄｓ，ｐｑｓ，ｐｄｒ１，ｐｑｒが入力され、式
（９）により誘導電動機電流の推定値ｉｄｓ０，ｉｑｓ
０が演算される。式（９）において、Ｍは相互インダク
タンス、Ｌ２は２次インダクタンス、Ｌ１は１次インダ
クタンスである。
【００１９】
【数６】
【００２０】次に、減算器３４においては、電流誤差ベ
クトルｅｉｄ，ｅｉｑが式（１０）（１１）により演算
される。 ｅｉｄ＝ｉｄｓ０−Ｉｄ ・・・（１０） ｅｉｑ＝ｉｑｓ０−Ｉｑ ・・・（１１） さらに、ロータ回転周波数推定調整器３５においては、
電流誤差ベクトルｅｉｄ，ｅｉｑ、推定２次磁束ｐｄｒ
１，ｐｑｒを入力として、式（１２）により演算され
る。
クトルｅｉｄ，ｅｉｑが式（１０）（１１）により演算
される。 ｅｉｄ＝ｉｄｓ０−Ｉｄ ・・・（１０） ｅｉｑ＝ｉｑｓ０−Ｉｑ ・・・（１１） さらに、ロータ回転周波数推定調整器３５においては、
電流誤差ベクトルｅｉｄ，ｅｉｑ、推定２次磁束ｐｄｒ
１，ｐｑｒを入力として、式（１２）により演算され
る。
【００２１】
【数７】
【００２２】ロータ回転周波数推定器３６においては、
ロータ回転周波数推定調整器３５の出力ＰＷｒ０を入力
として、ロータ周波数推定値Ｗｒ０を式（１３）により
演算する。式（１３）において、ｋａｐはロータ回転周
波数推定比例ゲイン、Ｔａｐｉはロータ回転周波数推定
積分時定数、ｓはラプラス演算子である。
ロータ回転周波数推定調整器３５の出力ＰＷｒ０を入力
として、ロータ周波数推定値Ｗｒ０を式（１３）により
演算する。式（１３）において、ｋａｐはロータ回転周
波数推定比例ゲイン、Ｔａｐｉはロータ回転周波数推定
積分時定数、ｓはラプラス演算子である。
【００２３】
【数８】
【００２４】フイルタ３７においては、ロータ回転周波
数推定器３６の出力である推定値Ｗｒ０に含む搬送波の
キャリア周波数成分（脈動成分）を除去するために例え
ば、式（１４）により演算する。式（１４）において、
ｋａｐはロータ回転周波数推定フィルタ比例ゲイン、Ｔ
ａｐｉはロータ回転周波数推定フィルタ積分時定数、ｓ
はラプラス演算子である。
数推定器３６の出力である推定値Ｗｒ０に含む搬送波の
キャリア周波数成分（脈動成分）を除去するために例え
ば、式（１４）により演算する。式（１４）において、
ｋａｐはロータ回転周波数推定フィルタ比例ゲイン、Ｔ
ａｐｉはロータ回転周波数推定フィルタ積分時定数、ｓ
はラプラス演算子である。
【００２５】
【数９】
【００２６】フィルタ３７の出力値Ｗｒ１は、搬送波の
キャリア周波数成分などの脈動成分を除去した値とな
る。次に、滑り周波数ωｓとロータ回転周波数推定値Ｗ
ｒ０とを出力周波数演算手段３８で加算して、ＶＶＶＦ
インバータ２１の出力周波数ωｉとする。この出力周波
数ωｉは位相演算手段３９で積分されて位相θａｂが出
力される。この位相θａｂは静止座標系のａ軸から回転
座標系ｄ軸までの回転位相角θａｂである。電圧ベクト
ル制御演算手段２７では、ｄ軸電流指令Ｉｄ＊とｑ軸電
流指令Ｉｑ＊と、ｄ軸電流とｑ軸電流と、出力周波数ω
ｉとを入力として式（１５）により、ｄ軸電圧指令Ｖｄ
＊とｑ軸電圧指令Ｖｑ＊とを演算する。式（１５）にお
いて、Ｒ１は１次抵抗、Ｌ１は１次インダクタンス、σ
は漏れインダクタンス（＝１−（Ｍ×Ｍ／Ｌ１／Ｌ
２））、ωｉはインバータ出力周波数、Ｋｐは電流制御
比例ゲイン、Ｋｉは電流制御積分ゲイン、ｓはラプラス
演算子である。
キャリア周波数成分などの脈動成分を除去した値とな
る。次に、滑り周波数ωｓとロータ回転周波数推定値Ｗ
ｒ０とを出力周波数演算手段３８で加算して、ＶＶＶＦ
インバータ２１の出力周波数ωｉとする。この出力周波
数ωｉは位相演算手段３９で積分されて位相θａｂが出
力される。この位相θａｂは静止座標系のａ軸から回転
座標系ｄ軸までの回転位相角θａｂである。電圧ベクト
ル制御演算手段２７では、ｄ軸電流指令Ｉｄ＊とｑ軸電
流指令Ｉｑ＊と、ｄ軸電流とｑ軸電流と、出力周波数ω
ｉとを入力として式（１５）により、ｄ軸電圧指令Ｖｄ
＊とｑ軸電圧指令Ｖｑ＊とを演算する。式（１５）にお
いて、Ｒ１は１次抵抗、Ｌ１は１次インダクタンス、σ
は漏れインダクタンス（＝１−（Ｍ×Ｍ／Ｌ１／Ｌ
２））、ωｉはインバータ出力周波数、Ｋｐは電流制御
比例ゲイン、Ｋｉは電流制御積分ゲイン、ｓはラプラス
演算子である。
【００２７】
【数１０】
【００２８】ゲート制御手段４０においては、ｄ軸電圧
指令Ｖｄ＊とｑ軸電圧指令Ｖｑ＊位相角θabとに基づい
て、ゲート信号を作成する。以上のように、フィルタ３
７を通して搬送波のキャリア周波数成分等の脈動成分を
除去することにより、誘導電動機電流のリプル成分の影
響を除去することができので、搬送波のキャリア周波数
を高く設定する必要がなくなるため、電気車制御装置の
冷却性能の低下を防止することができる。上記実施形態
１において、直流電気車におけるベクトル制御について
説明したが、交流電気車に適用しても同様の効果を期待
することができる。また、実施の形態１において、フイ
ルタ３７によりロータ回転周波数推定器３６の出力であ
る推定値Ｗｒ０に含む搬送波のキャリア周波数成分（脈
動成分）を除去するために式（１４）により演算するも
のについて説明したが、式（１６）により演算すること
もできる。
指令Ｖｄ＊とｑ軸電圧指令Ｖｑ＊位相角θabとに基づい
て、ゲート信号を作成する。以上のように、フィルタ３
７を通して搬送波のキャリア周波数成分等の脈動成分を
除去することにより、誘導電動機電流のリプル成分の影
響を除去することができので、搬送波のキャリア周波数
を高く設定する必要がなくなるため、電気車制御装置の
冷却性能の低下を防止することができる。上記実施形態
１において、直流電気車におけるベクトル制御について
説明したが、交流電気車に適用しても同様の効果を期待
することができる。また、実施の形態１において、フイ
ルタ３７によりロータ回転周波数推定器３６の出力であ
る推定値Ｗｒ０に含む搬送波のキャリア周波数成分（脈
動成分）を除去するために式（１４）により演算するも
のについて説明したが、式（１６）により演算すること
もできる。
【００２９】
【数１１】
【００３０】実施の形態２．図３は実施の形態２の構成
を示すブロック図、及び図４は図３の要部を示すブロッ
ク図である。図３及び図４において、１８〜２７，２９
〜３３，３５〜４０は実施の形態１のものと同様のもの
である。４１はロータ回転周波数演算手段で、出力周波
数ωｉと、磁束指令Φ＊と、ｄ軸電流Ｉｄとｑ軸電流Ｉ
ｑと、ｄ軸電圧指令Ｖｄ＊とｑ軸電圧指令Ｖｑ＊とに基
づいて、ロータ回転周波数推定値Ｗｒ０を演算する。な
お、ロータ回転周波数演算手段４１は、誘導電動機モデ
ル部２９と、積分器３０と、２次磁束推定補正部３１
と、加算器３２と、モータ電流推定部３３と、ロータ回
転周波数推定調整器３５と、ロータ回転周波数推定器３
６と、ｄ軸用一次フイルタ４２、ｑ軸用一次フイルタ４
３と、減算器４４とから構成されている。
を示すブロック図、及び図４は図３の要部を示すブロッ
ク図である。図３及び図４において、１８〜２７，２９
〜３３，３５〜４０は実施の形態１のものと同様のもの
である。４１はロータ回転周波数演算手段で、出力周波
数ωｉと、磁束指令Φ＊と、ｄ軸電流Ｉｄとｑ軸電流Ｉ
ｑと、ｄ軸電圧指令Ｖｄ＊とｑ軸電圧指令Ｖｑ＊とに基
づいて、ロータ回転周波数推定値Ｗｒ０を演算する。な
お、ロータ回転周波数演算手段４１は、誘導電動機モデ
ル部２９と、積分器３０と、２次磁束推定補正部３１
と、加算器３２と、モータ電流推定部３３と、ロータ回
転周波数推定調整器３５と、ロータ回転周波数推定器３
６と、ｄ軸用一次フイルタ４２、ｑ軸用一次フイルタ４
３と、減算器４４とから構成されている。
【００３１】次に、動作について説明する。図３及び図
４において、式（１）〜（９），（１２），（１３），
（１５）は実施の形態１と同様の演算式である。まず、
電流検出器２３で誘導電動機２２に流れる相電流Ｉｕ、
Ｉｖ、Ｉｗを検出して、座標変換器２４に入力する。座
標変換器２４は誘導電動機２２の相電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉ
ｗを磁束軸に一致した軸をｄ軸とし，このｄ軸に直交す
る軸（トルク軸）をｑ軸とするｄｑ軸回転座標系の２軸
に変換して、ｄ軸電流Ｉｄとｑ軸電流Ｉｑを演算する。
一方、電流指令値演算手段２５は、磁束指令Φ＊とトル
ク指令Ｔｍ＊とに基づいて、トルク軸電流指令であるｑ
軸電流指令Ｉｑ＊と磁束軸電流指令であるｄ軸電流指令
Ｉｄ＊とを式（１）により演算する。滑り周波数演算手
段２６においては、ｄ軸電流指令Ｉｄ＊とｑ軸電流指令
Ｉｑ＊とに基づいて、与えるべき滑り周波数ωｓを式
（２）により演算する。ロータ回転周波数演算手段２８
の誘導電動機モデル部２９においては、ｄ軸電圧指令Ｖ
ｄ＊とｑ軸電圧指令Ｖｑ＊と、出力周波数ωｉと、電流
誤差ベクトルｅｉｄ，ｅｉｑと、１次，２次の磁束であ
るｐｄｓ，ｐｑｓ，ｐｄｒ１，ｐｑｒを状態変数とし
て、式（３）により演算する。
４において、式（１）〜（９），（１２），（１３），
（１５）は実施の形態１と同様の演算式である。まず、
電流検出器２３で誘導電動機２２に流れる相電流Ｉｕ、
Ｉｖ、Ｉｗを検出して、座標変換器２４に入力する。座
標変換器２４は誘導電動機２２の相電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉ
ｗを磁束軸に一致した軸をｄ軸とし，このｄ軸に直交す
る軸（トルク軸）をｑ軸とするｄｑ軸回転座標系の２軸
に変換して、ｄ軸電流Ｉｄとｑ軸電流Ｉｑを演算する。
一方、電流指令値演算手段２５は、磁束指令Φ＊とトル
ク指令Ｔｍ＊とに基づいて、トルク軸電流指令であるｑ
軸電流指令Ｉｑ＊と磁束軸電流指令であるｄ軸電流指令
Ｉｄ＊とを式（１）により演算する。滑り周波数演算手
段２６においては、ｄ軸電流指令Ｉｄ＊とｑ軸電流指令
Ｉｑ＊とに基づいて、与えるべき滑り周波数ωｓを式
（２）により演算する。ロータ回転周波数演算手段２８
の誘導電動機モデル部２９においては、ｄ軸電圧指令Ｖ
ｄ＊とｑ軸電圧指令Ｖｑ＊と、出力周波数ωｉと、電流
誤差ベクトルｅｉｄ，ｅｉｑと、１次，２次の磁束であ
るｐｄｓ，ｐｑｓ，ｐｄｒ１，ｐｑｒを状態変数とし
て、式（３）により演算する。
【００３２】誘導電動機モデル部２９の出力であるｄｐ
ｄｓ，ｄｐｑｓ，ｄｐｄｒ，ｄｐｑｒを積分器３０で積
分することによって、式（４）に示すように１次及び２
次の磁束を推定することができる。２次磁束推定補正部
３１においては、磁束指令Φ＊に一致した２次磁束がｄ
軸に立ち上がった状態において、その動作点近傍での安
定動作を保証するものである。２次磁束推定補正部３１
は、誘導電動機２２が惰行状態から、さらに加速する力
行状態もしくは減速するための回生状態になっても、再
起動の際の動作点への引き込みを容易にし、安定かつ確
実な再起動動作を行うことができるように推定２次側の
ｄ軸の磁束を磁束指令Φ＊と一致した立ち上げを行うも
のである。２次磁束推定補正部３１の具体的な演算方法
は、式（５）及び式（６）で与えられる。
ｄｓ，ｄｐｑｓ，ｄｐｄｒ，ｄｐｑｒを積分器３０で積
分することによって、式（４）に示すように１次及び２
次の磁束を推定することができる。２次磁束推定補正部
３１においては、磁束指令Φ＊に一致した２次磁束がｄ
軸に立ち上がった状態において、その動作点近傍での安
定動作を保証するものである。２次磁束推定補正部３１
は、誘導電動機２２が惰行状態から、さらに加速する力
行状態もしくは減速するための回生状態になっても、再
起動の際の動作点への引き込みを容易にし、安定かつ確
実な再起動動作を行うことができるように推定２次側の
ｄ軸の磁束を磁束指令Φ＊と一致した立ち上げを行うも
のである。２次磁束推定補正部３１の具体的な演算方法
は、式（５）及び式（６）で与えられる。
【００３３】２次磁束推定補正部３１の出力ｐｄｒ０と
積分器３０の出力ｐｄｒとを、式（７）のように加算器
３２によって加算する。磁束指令Φ＊に一致した磁束が
ｄ軸に立ち上がった通常の動作点近傍においては、磁束
指令Φ＊と推定２次磁束ｐｄｒが一致して、偏差である
Ｐｐｄｒは零となるため、式（８）が成立する。モータ
電流推定部３３においては、推定１次及び２次磁束ｐｄ
ｓ，ｐｑｓ，ｐｄｒ１，ｐｑｒが入力され、式（９）に
より誘導電動機電流の推定値ｉｄｓ０，ｉｑｓ０が演算
される。ここで、一次フイルタ４２，４３において、搬
送波のキャリア周波数成分等の脈動成分を式（１７），
（１８）により除去してＩｄ１，Ｉｑ１を出力する。式
（１７），（１８）において、ｋｐｄ，ｋｑｄは一次フ
イルタゲイン、Ｔｐｉｄ，Ｔｐｉｑは一次フイルタ時定
数である。
積分器３０の出力ｐｄｒとを、式（７）のように加算器
３２によって加算する。磁束指令Φ＊に一致した磁束が
ｄ軸に立ち上がった通常の動作点近傍においては、磁束
指令Φ＊と推定２次磁束ｐｄｒが一致して、偏差である
Ｐｐｄｒは零となるため、式（８）が成立する。モータ
電流推定部３３においては、推定１次及び２次磁束ｐｄ
ｓ，ｐｑｓ，ｐｄｒ１，ｐｑｒが入力され、式（９）に
より誘導電動機電流の推定値ｉｄｓ０，ｉｑｓ０が演算
される。ここで、一次フイルタ４２，４３において、搬
送波のキャリア周波数成分等の脈動成分を式（１７），
（１８）により除去してＩｄ１，Ｉｑ１を出力する。式
（１７），（１８）において、ｋｐｄ，ｋｑｄは一次フ
イルタゲイン、Ｔｐｉｄ，Ｔｐｉｑは一次フイルタ時定
数である。
【００３４】
【数１２】
【００３５】次に、減算器４４においては、電流誤差ベ
クトルｅｉｄ，ｅｉｑが式（１９），（２０）により演
算される。 ｅｉｄ＝ｉｄｓ０−Ｉｄ１ ・・・（１９） ｅｉｑ＝ｉｑｓ０−Ｉｑ１ ・・・（２０） さらに、ロータ回転周波数推定調整器３５においては、
電流誤差ベクトルｅｉｄ，ｅｉｑ、推定２次磁束ｐｄｒ
１，ｐｑｒを入力として、式（１２）により演算され
る。ロータ回転周波数推定器３６においては、ロータ回
転周波数推定調整器３５の出力ＰＷｒ０を入力として、
ロータ周波数推定値Ｗｒ０を式（１３）により演算す
る。
クトルｅｉｄ，ｅｉｑが式（１９），（２０）により演
算される。 ｅｉｄ＝ｉｄｓ０−Ｉｄ１ ・・・（１９） ｅｉｑ＝ｉｑｓ０−Ｉｑ１ ・・・（２０） さらに、ロータ回転周波数推定調整器３５においては、
電流誤差ベクトルｅｉｄ，ｅｉｑ、推定２次磁束ｐｄｒ
１，ｐｑｒを入力として、式（１２）により演算され
る。ロータ回転周波数推定器３６においては、ロータ回
転周波数推定調整器３５の出力ＰＷｒ０を入力として、
ロータ周波数推定値Ｗｒ０を式（１３）により演算す
る。
【００３６】次に、滑り周波数ωｓとロータ回転周波数
推定値Ｗｒ０とを加算器３８で加算して、ＶＶＶＦイン
バータ２１の出力周波数ωｉとする。この出力周波数ω
ｉは積分器３９で積分されて位相θａｂが出力される。
この位相θａｂは静止座標系のａ軸から回転座標系ｄ軸
までの回転位相角θａｂである。電圧ベクトル制御演算
手段２７では、ｄ軸電流指令Ｉｄ＊とｑ軸電流指令Ｉｑ
＊と、ｄ軸電流とｑ軸電流と、出力周波数ωｉとを入力
として式（１５）により、ｄ軸電圧指令Ｖｄ＊とｑ軸電
圧指令Ｖｑ＊とを演算する。ゲート制御手段４０におい
ては、ｄ軸電圧指令Ｖｄ＊とｑ軸電圧指令Ｖｑ＊位相角
θabとに基づいて、ゲート信号を作成する。以上のよう
に、ロータ回転周波数演算手段４１に入力されたｄ軸電
流及びｑ軸電流から脈動成分を除去する一次フィルタ４
２，４３を設けたことにより、誘導電動機電流のリプル
成分の影響を除去することができので、搬送波のキャリ
ア周波数を高く設定する必要がなくなるため、電気車制
御装置の冷却性能の低下を防止することができる。
推定値Ｗｒ０とを加算器３８で加算して、ＶＶＶＦイン
バータ２１の出力周波数ωｉとする。この出力周波数ω
ｉは積分器３９で積分されて位相θａｂが出力される。
この位相θａｂは静止座標系のａ軸から回転座標系ｄ軸
までの回転位相角θａｂである。電圧ベクトル制御演算
手段２７では、ｄ軸電流指令Ｉｄ＊とｑ軸電流指令Ｉｑ
＊と、ｄ軸電流とｑ軸電流と、出力周波数ωｉとを入力
として式（１５）により、ｄ軸電圧指令Ｖｄ＊とｑ軸電
圧指令Ｖｑ＊とを演算する。ゲート制御手段４０におい
ては、ｄ軸電圧指令Ｖｄ＊とｑ軸電圧指令Ｖｑ＊位相角
θabとに基づいて、ゲート信号を作成する。以上のよう
に、ロータ回転周波数演算手段４１に入力されたｄ軸電
流及びｑ軸電流から脈動成分を除去する一次フィルタ４
２，４３を設けたことにより、誘導電動機電流のリプル
成分の影響を除去することができので、搬送波のキャリ
ア周波数を高く設定する必要がなくなるため、電気車制
御装置の冷却性能の低下を防止することができる。
【００３７】
【発明の効果】この発明によれば、ロータ回転周波数推
定値からフィルタを通して脈動成分を除去することによ
り、誘導電動機電流のリプル成分の影響を除去すること
ができので、搬送波のキャリア周波数を高く設定する必
要がなくなるため、電気車制御装置の冷却性能の低下を
防止することができる。さらに、ロータ回転周波数演算
手段に入力されたｄ軸電流及びｑ軸電流から脈動成分を
除去する一次フィルタを設けたことにより、誘導電動機
電流のリプル成分の影響を除去することができので、搬
送波のキャリア周波数を高く設定する必要がなくなるた
め、電気車制御装置の冷却性能の低下を防止することが
できる。
定値からフィルタを通して脈動成分を除去することによ
り、誘導電動機電流のリプル成分の影響を除去すること
ができので、搬送波のキャリア周波数を高く設定する必
要がなくなるため、電気車制御装置の冷却性能の低下を
防止することができる。さらに、ロータ回転周波数演算
手段に入力されたｄ軸電流及びｑ軸電流から脈動成分を
除去する一次フィルタを設けたことにより、誘導電動機
電流のリプル成分の影響を除去することができので、搬
送波のキャリア周波数を高く設定する必要がなくなるた
め、電気車制御装置の冷却性能の低下を防止することが
できる。
【図１】 この発明の実施の形態１の構成を示すブロッ
ク図である。
ク図である。
【図２】 図１の要部を示すブロック図である。
【図３】 この発明の実施の形態２の構成を示すブロッ
ク図である。
ク図である。
【図４】 図３の要部を示すブロック図である。
【図５】 従来のベクトル制御による電気車制御装置の
構成を示すブロック図である。
構成を示すブロック図である。
２１ ＶＶＶＦインバータ、２２ 誘導電動機、２４
座標変換器、２５ 電流指令値演算手段、２６ 滑り周
波数演算手段、２７ 電圧ベクトル演算手段、２８ ロ
ータ回転周波数演算手段、３７ フイルタ、３８ 出力
周波数演算手段、３９ 位相演算手段、４０ ゲート制
御手段、４２，４３ 一次フイルタ。
座標変換器、２５ 電流指令値演算手段、２６ 滑り周
波数演算手段、２７ 電圧ベクトル演算手段、２８ ロ
ータ回転周波数演算手段、３７ フイルタ、３８ 出力
周波数演算手段、３９ 位相演算手段、４０ ゲート制
御手段、４２，４３ 一次フイルタ。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 5H115 PA03 PC02 PG01 PI03 PI29
PU09 PV09 QN09 QN22 QN23
QN28 RB22 RB24 RB26 TO12
TO30
5H576 AA01 BB04 BB05 CC01 DD02
DD04 EE01 EE03 EE11 GG04
HB01 JJ04 JJ05 JJ06 JJ22
JJ24 JJ25 JJ26 LL14 LL22
LL30
Claims (2)
- 【請求項１】 可変電圧可変周波数インバータ（ＶＶＶ
Ｆインバータ）と、このＶＶＶＦインバータにより駆動
される誘導電動機と、磁束指令とトルク指令とにより上
記誘導電動機に供給する電流の電流指令値を演算する電
流指令演算手段と、上記電流指令値から滑り周波数を演
算する滑り周波数演算手段と、上記電流指令値に一致す
る電動機電流が得られる電圧指令値を演算する電圧ベク
トル制御演算手段と、上記誘導電動機の電流をｄ軸電流
及びｑ軸電流に座標変換する座標変換手段と、ロータ回
転周波数推定値と上記滑り周波数とを加算して出力周波
数を演算する出力周波数演算手段と、上記磁束指令、上
記ｄ軸電流、上記ｑ軸電流、上記電圧指令値及び上記出
力周波数により上記ロータ回転周波数推定値を演算する
ロータ回転周波数演算手段と、上記出力周波数を積分し
て位相を演算する位相演算手段と、上記電圧指令値及び
上記位相から上記ＶＶＶＦインバータの出力電圧が上記
電圧指令値と一致するようにゲート制御するゲート制御
手段とを備えたベクトル制御による電気車制御装置にお
いて、上記ロータ回転周波数推定値から脈動成分を除去
するフィルタを設けたことを特徴とするベクトル制御に
よる電気車制御装置。 - 【請求項２】 可変電圧可変周波数インバータ（ＶＶＶ
Ｆインバータ）と、このＶＶＶＦインバータにより駆動
される誘導電動機と、磁束指令とトルク指令とにより上
記誘導電動機に供給する電流の電流指令値を演算する電
流指令演算手段と、上記電流指令値から滑り周波数を演
算する滑り周波数演算手段と、上記電流指令値に一致す
る電動機電流が得られる電圧指令値を演算する電圧ベク
トル制御演算手段と、上記誘導電動機の電流をｄ軸電流
及びｑ軸電流に座標変換する座標変換手段と、ロータ回
転周波数推定値と上記滑り周波数とを加算して出力周波
数を演算する出力周波数演算手段と、上記磁束指令、上
記ｄ軸電流、上記ｑ軸電流、上記電圧指令値及び上記出
力周波数により上記ロータ回転周波数推定値を演算する
ロータ回転周波数演算手段と、上記出力周波数を積分し
て位相を演算する位相演算手段と、上記電圧指令値及び
上記位相から上記ＶＶＶＦインバータの出力電圧が上記
電圧指令値と一致するようにゲート制御するゲート制御
手段とを備えたベクトル制御による電気車制御装置にお
いて、上記ロータ回転周波数演算手段に入力された上記
ｄ軸電流及びｑ軸電流から脈動成分を除去する一次フィ
ルタを設けたことを特徴とするベクトル制御による電気
車制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001195133A JP3807956B2 (ja) | 2001-06-27 | 2001-06-27 | ベクトル制御による電気車制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001195133A JP3807956B2 (ja) | 2001-06-27 | 2001-06-27 | ベクトル制御による電気車制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003018898A true JP2003018898A (ja) | 2003-01-17 |
| JP3807956B2 JP3807956B2 (ja) | 2006-08-09 |
Family
ID=19033163
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001195133A Expired - Fee Related JP3807956B2 (ja) | 2001-06-27 | 2001-06-27 | ベクトル制御による電気車制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3807956B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004082120A2 (ja) * | 2003-03-12 | 2004-09-23 | Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki | 交流電動機のセンサレスベクトル制御方法及び制御装置 |
| JP2004357434A (ja) * | 2003-05-29 | 2004-12-16 | Toshiba Corp | インバータ制御装置 |
| JP2007185030A (ja) * | 2006-01-05 | 2007-07-19 | Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd | 電動機の制御装置 |
| JP2007244082A (ja) * | 2006-03-08 | 2007-09-20 | Railway Technical Res Inst | ロータ周波数推定装置及びロータ周波数推定方法 |
| WO2008053675A1 (en) * | 2006-11-02 | 2008-05-08 | Mitsubishi Electric Corporation | Electric motor car control apparatus |
| JP2008199708A (ja) * | 2007-02-08 | 2008-08-28 | Toshiba Corp | 電気車駆動システム |
| JP2013240193A (ja) * | 2012-05-15 | 2013-11-28 | Denso Corp | 誘導機の制御装置 |
| JP2015177696A (ja) * | 2014-03-17 | 2015-10-05 | 三菱電機株式会社 | 電動機駆動用インバータ装置 |
-
2001
- 2001-06-27 JP JP2001195133A patent/JP3807956B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7463005B2 (en) | 2003-03-12 | 2008-12-09 | Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki | Method and device for sensorless vector control for AC motor |
| JP2004282807A (ja) * | 2003-03-12 | 2004-10-07 | Yaskawa Electric Corp | 交流電動機のセンサレスベクトル制御方法及び制御装置 |
| WO2004082120A3 (ja) * | 2003-03-12 | 2004-12-02 | Yaskawa Denki Seisakusho Kk | 交流電動機のセンサレスベクトル制御方法及び制御装置 |
| WO2004082120A2 (ja) * | 2003-03-12 | 2004-09-23 | Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki | 交流電動機のセンサレスベクトル制御方法及び制御装置 |
| CN100379142C (zh) * | 2003-03-12 | 2008-04-02 | 株式会社安川电机 | 交流电动机的不使用速度传感器的向量控制方法与向量控制器 |
| JP4613475B2 (ja) * | 2003-03-12 | 2011-01-19 | 株式会社安川電機 | 交流電動機のセンサレスベクトル制御方法及び制御装置 |
| JP2004357434A (ja) * | 2003-05-29 | 2004-12-16 | Toshiba Corp | インバータ制御装置 |
| JP2007185030A (ja) * | 2006-01-05 | 2007-07-19 | Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd | 電動機の制御装置 |
| JP4675264B2 (ja) * | 2006-03-08 | 2011-04-20 | 財団法人鉄道総合技術研究所 | ロータ周波数推定装置及びロータ周波数推定方法 |
| JP2007244082A (ja) * | 2006-03-08 | 2007-09-20 | Railway Technical Res Inst | ロータ周波数推定装置及びロータ周波数推定方法 |
| WO2008053554A1 (en) * | 2006-11-02 | 2008-05-08 | Mitsubishi Electric Corporation | Electric motor car control apparatus |
| WO2008053675A1 (en) * | 2006-11-02 | 2008-05-08 | Mitsubishi Electric Corporation | Electric motor car control apparatus |
| US7982421B2 (en) | 2006-11-02 | 2011-07-19 | Mitsubishi Electric Corporation | Electric vehicle controller |
| JP2008199708A (ja) * | 2007-02-08 | 2008-08-28 | Toshiba Corp | 電気車駆動システム |
| JP2013240193A (ja) * | 2012-05-15 | 2013-11-28 | Denso Corp | 誘導機の制御装置 |
| JP2015177696A (ja) * | 2014-03-17 | 2015-10-05 | 三菱電機株式会社 | 電動機駆動用インバータ装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3807956B2 (ja) | 2006-08-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101354294B1 (ko) | 전력 변환 장치 | |
| KR100850415B1 (ko) | 유도 전동기의 벡터 제어 장치 | |
| JPWO2010070723A1 (ja) | 電動機駆動用電力変換装置 | |
| JP3771544B2 (ja) | 永久磁石形同期電動機の制御方法及び装置 | |
| JPWO2011080822A1 (ja) | 電気車の電力変換装置 | |
| JP2003219504A (ja) | 電気車の駆動制御方法および制御装置 | |
| JP3591414B2 (ja) | 永久磁石同期電動機の制御装置 | |
| JP5277724B2 (ja) | 永久磁石形同期電動機の制御装置 | |
| JP2018007473A (ja) | 永久磁石形同期電動機の制御装置 | |
| JP3807956B2 (ja) | ベクトル制御による電気車制御装置 | |
| JP3637209B2 (ja) | 速度センサレスベクトル制御を用いた電力変換装置 | |
| WO2018163420A1 (ja) | 電気車推進制御装置 | |
| JP6626309B2 (ja) | 交流モータの鉄損を補償する制御装置 | |
| JP5515885B2 (ja) | 電気車制御装置 | |
| JP4437629B2 (ja) | 電気車制御装置 | |
| JP3538057B2 (ja) | 速度センサレス制御を用いた電気車制御装置 | |
| JP2000253505A (ja) | 速度センサレス制御を用いた電気車制御装置 | |
| JP6682313B2 (ja) | モータ制御装置 | |
| JP3840030B2 (ja) | 電気車の駆動制御装置 | |
| JP5546754B2 (ja) | 電気車制御装置 | |
| JP3798700B2 (ja) | 誘導電動機制御装置 | |
| JP2003339199A (ja) | 速度センサレスベクトル制御インバータ装置 | |
| JP4120503B2 (ja) | 誘導電動機の制御方法 | |
| JPH1198891A (ja) | 誘導電動機のトルク制御装置 | |
| WO2024048258A1 (ja) | モータ制御装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040705 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060208 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060214 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060414 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20060509 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20060516 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100526 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100526 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110526 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110526 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120526 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120526 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130526 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140526 Year of fee payment: 8 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |